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GreenRobust - "Flucht vor Trockenheit" – regulieren Wurzelsignale die frühe Blüte?

Beschreibung

Pflanzen sind ortsgebundene (sessile) Organismen; daher sind adaptive Mechanismen notwendig, um abiotische Stressfaktoren wie Trockenheit zu bewältigen. Eine typische Strategie von Pflanzen, um Trockenstress zu entkommen, ist die frühzeitige Blüte und Samenbildung zur Beendigung ihres Lebenszyklus. Dadurch vermeiden sie Stress in ihrem anfälligsten Entwicklungsstadium – der Blüte.

Die Wurzel ist das Gewebe einer Pflanze, die als erstes Wassermangel wahrnimmt. Die Blüte wird unter normalen Bedingungen allerdings von Genen reguliert, die in Blättern gebildet werden. Mischt die Wurzel unter Trockenstress mit?

 

Doch nun zur eigentlichen Frage:

Reguliert die Wurzel die frühe Blüte bei Trockenstress durch genetische Anpassung?

 

Im Fokus steht ein Gen, das in den Wurzeln von Quinoa (Chenopodium quinoa) unter Trockenstress hochreguliert wird und unter Verdacht steht, eine frühe Blüte zu begünstigen. Nun wollen wir testen, ob das entsprechende Gen in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana so funktioniert, wie das Gen in Quinoa: Wir setzen den Arabidopsis-Genotyp Col-0 Trockenstress aus und analysieren mittels Next-Generation-Sequencing (NGS, hier RNA-Sequenzierung), wie sich die Genexpression, im Vergleich zu nicht gestressten Pflanzen, verändert. Außerdem messen wir den Ertrag und die Biomasse der jeweiligen Pflanzen, um die Auswirkung des Trockenstress auf Wachstumsfaktoren zu untersuchen. Je nach Kapazität besteht zudem die Möglichkeit, eine Mutante des Zielgens im Vergleich zum Wildtyp Col-0 in die Untersuchung miteinzubeziehen, um dessen Funktion in der Trockenstressantwort weiter zu überprüfen.

 

In diesem Projekt wirst du lernen:

- ein Trockenstressexperiment mit Arabidopsis durchzuführen  
- RNA-Extraktion für RNA-Seq  
- RNA-Seq-Daten bioinformatisch auszuwerten 
- Ergebnisse zu interpretieren und darzustellen

 

Wenn das für dich genauso interessant klingt wie für uns, habe ich nur eine Frage:

 

Steuert dieses Wurzelgen die Flucht vor der Trockenheit? Wir testen es in Arabidopsis – bist du dabei?

Projektzeitraum

Wintersemester 2026/2027

Bewerbungszeitraum

12. bis 26.10.2026

Durchführung

semesterbegleitend

Studienfach

Agrarbiologie
Agrarwissenschaften
Biologie
Biologie - Lehramt

Betreuende

Marius Kollmar

Institut

Institut für Kulturpflanzenwissenschaften (340) (Physiologie der Ertragsstabilität (340k))

Sprache

deutsch/englisch

Teilnehmendenanzahl

min. 2, max. 2

Arbeitsaufwand

ca. 180 Stunden pro Teilnehmende:r | 6 ECTS-Punkte

Arbeitsaufwand (Stunden und ggf. ECTS) sind ungefähre Angaben. Die tatsächlich vergebenen ECTS-Punkte ergeben sich aus der tatsächlich geleisteten Arbeit.

 

Für dieses Projekt ist kein Motivationsschreiben des Studierenden erforderlich

Projektart

experimentell

Lernziele

Die Teilnehmende lernen in diesem Projekt:

Die Teilnehmende lernen in diesem Projekt:

- ein Trockenstressexperiment mit Arabidopsis durchzuführen  
- RNA-Extraktion für RNA-Seq  
- NGS-Daten bioinformatisch auszuwerten  
- Ergebnisse zu interpretieren 

Anmerkungen für Studierende

Schlagworte

Arabidopsis, RNA-Seq, NGS, Bioinformatik, Trockenstress, Gentechnik